电诱发听性脑干反应应用于人工耳蜗植人的研究进展

电诱发听性脑干反应应用于人工耳蜗植人的研究进展 电诱发听性脑干反应应用于人工耳蜗植人 的研究进展 听力学及言语疾病杂志2O1O年第18卷第2期193 电诱发听性脑干反应应用于人工耳蜗植人的研究进展 董瑞娟银力.综述刘博曹永茂.审校 【中图分类号】R764.04【文献标识码】A【文章编号11006—7299(2010)02—0193—03 如何在人工耳蜗植入前评估患者听觉通路的功能,预估 其人工耳蜗植入后能否获得听觉是所有听力学家和l临床医 师极为关注的问题.目前越来越多的小龄患者接受人工耳 蜗植入,术后凋机有一定的困难,因此获得较为客观的听神 经反应数据可为术后调试提供帮助.电诱发听性脑干反应 (electricallyevokedauditorybrainstemresponse,EABR)作 为一种客观评估听觉传导通路功能状态的测试方法,已应用 于人工耳蜗植入的术前评估,术中监测和辅助术后调机等. 本文对EAI3R应用于人工耳蜗植人的进展综述如下. 1EABR测试与特征 EABR的记录方法与ABR类似,不同之处是用电刺激 代替声刺激,并同步触发诱发电位仪进行平均叠加,由诱发 电位仪记录听性脑干反应.EABR各反应波的命名与ABR 的命名相同,其波形形态亦与ABR相同. 1983年Simmons等i指出EABR输人一输出函数与 残存听神经有关,后来Hall[2EABR可以粗略地估计 受损耳蜗螺旋神经节的残存神经:牧量及其功能,因此可以利 用EABR测试间接评估残存神经状态,评估患者电刺激后 能否获得听觉,以便选择合适的植入者或判断患者哪侧耳更 适合手术,尽可能减少人工耳蜗植人后无效的风险. 1.1EABR测试方法EABR测试可分别应用在人工耳蜗 植入术前,术中和术后.术前EABR检测需要在全麻后进 行,通常在人工耳蜗植入前将特制的电极经鼓膜放置在鼓岬 或圆窗龛处,诱发听神经和脑干听觉核团产生一系列电活 动;术中和术后EABR测试可直接通过人工耳蜗电极实施 电刺激螺旋神经节细胞及外周末梢引出神经电反应,不同之 处在于前者是在全麻下进行,后者只需要受试者处于安静状 态即可.测试过程应注意EABR易受肌肉动作电位和脑电 的影响,记录电极置于颅顶或前额,参考电极置于乳突或同 侧耳垂,接地电极置于眉间.EABR刺激重复率l7,35次/ 秒,带通滤波10,3000Hz,叠加1000,2000次,扫描时间 lO,20ms.值得注意的是,鼓岬一EABR易受经鼓膜刺激 针位置的影响,因此如果不能获取EABR波形,建议再重新 放置一次经鼓膜刺激针. *国家十一五支撑课题(2008BAI50B08),科技部国际合作与交流 项目(2008GR002) 1首都医科大学附属北京同仁医院耳鼻咽喉头颈外科中心北京 市耳鼻咽喉科研究所耳鼻咽喉头颈科学教育部重点实验室(首都医 科大学)(北京100730);2澳大利亚科利耳有限公司;3武 汉大学人民医院耳鼻咽喉一头颈外科 通讯作者:刘博(Email:liubo@trhos.corn) ? 综述? 1.2EABR波形特征由于电刺激伪迹的干扰,EABR的 波I常被淹没在巨大的电刺激伪迹中,限于目前的测试技 术,电刺激伪迹尚不能彻底清除,因此波I的辨认和会 受到影响.与ABR一样,波III和波V是最稳定和最易辨 认的,许多研究都专注于这两个波的分析.Kubo等测得 EABR波III和波V潜伏期分别为2.17和4.08ms,程靖宁 等0测得EABR的波III和波V潜伏期分别为2.O4?0.20 和3.96?0.41ms.由于人种,设备,测试环境及EABR潜 伏期零点处理不同,各实验室结果略有不同.EABR波潜伏 期比ABR短,可能与EABR为电流直接刺激螺旋神经节省 略了声音传导过程和内耳感音换能过程有关.研究认为成 人EABR的III—V波间期与正常人ABR的IIIV波间期 相同[,但Firszt等和Gordon等研究发现EABR的 Ill—V波间期比ABR的III—V波间期短,可能因为:? EABR波V与ABR波V起源位置不同;?EABR电刺激促 进了听神经传导的同步化从而缩短了听觉传导通路的传导 时间. Gordon等发现人工耳蜗植入患儿开机时蜗顶电极 EABR的振幅比蜗底电极低,且潜伏期也短(III—V波间期 除外),随着人工耳蜗使用时间的增加,所有电极的波潜伏期 和波间期均缩短,提示刺激至脑干的神经传导时间缩短;蜗 顶电极和蜗底电极的振幅和潜伏期始终存在差异,但是III — V波间期的差异会在开机2月后逐渐消失. 2EABR临床应用 2.1术前评估的价值为了预估听神经的存活状况和评估 听觉传导通路功能的完整性,对人工耳蜗植入候选者术前进 行EABR测试能够较准确地反映听觉传导通路功能状态, 有利于判断人工耳蜗植入后患者获得听觉的可能性. Kileny等在全麻下经鼓膜脐部后下穿刺将针形电极 放在鼓岬,用自制的电刺激器发出刺激,59例(100)患者 均获得良好的EABR波形;Gibson等.在全麻下将鼓膜切 开,用特制的电极放在圆窗龛,用Cochlear人工耳蜗改装的 电刺激器给予刺激,32例(82)听神经病患者可引出良好 EABR波形,术后均获得较好的听力改善;另外7例(18) EABR波形分化不良的患者人工耳蜗植入后听力改善比较 有限.程靖宁等在人工耳蜗植入前,用自制铂铱合金球 形电极放置在蜗窗龛内,通过人工耳蜗植入体连接体外言语 处理器作为电刺激器,17例(100)患者获得明确的EABR 波形. Nikolopoulos等”发现脑膜炎导致的聋儿EABR比先 天性聋儿的EABR波形分化差并且振幅小.2000年Nikol— opoulos等l】一对上述受试者随访发现鼓岬一EABR未引出 194JournalofAudiologyandSpeechPathology2010.Vol18.No.2 波V的患儿与有清晰可辨波V的患儿人工耳蜗植入术后效 果相似,因此,不能仅仅依据没有鼓岬一EABR波形就判断 患者不适合人工耳蜗植人.然而,在某些特殊病例,比如听 神经病,内耳畸形,内听道狭窄等以及常规听力学检查最大 声刺激仍无反应的患者,如能记录到鼓岬EABR波形,则 说明患者有较完整的听觉传导通路功能. 2.2人工耳蜗植入术中监测人工耳蜗植入术中进行 EABR监测可以准确判断人工耳蜗装置的完好性,电极系统 植入的位置是否恰当,帮助确定患者听神经的功能状态.术 中获得的客观阈值能够辅助术后开机,这对于难以配合行为 测听的婴幼儿植入者尤为重要.Mason概括了Notting— ham耳蜗中心人工耳蜗术中使用电生理客观测试的结果,27 例患者中21例(72)引出EABR.程靖宁等对2o例人 工耳蜗植入者在人工耳蜗植入后先行常规神经反应遥测 (NRT)监测,然后改为EABR模式进行监测,20例患者均记 录到EABR波形.说明EABR能够客观,准确地反映听神 经到下丘听觉传导通路的功能状态,比NRT能提供更为完 整的,更接近昕觉中枢的神经反应信息,更具有评估人工耳 蜗植入效果的优势. 2.3术后调机的辅助作用许多接受人工耳蜗植入的先天 性重度感音神经性聋患者,几乎没有任何听觉经验,要让其 在接受人工耳蜗刺激的最初几天或几周里对人工耳蜗提供 的听觉刺激做出可靠反应非常困难,EABR的反应结果可为 患儿术后开机使用合适的刺激强度提供参考. Brown等报道EABR可为人l[耳蜗编程提供一个参 考刺激强度,但是EABR阚值与言语处理器编程的行为阚 值之间的相关性较差,这可能是由患者个体差异造成,也可 能是由于刺激速率不同,言语处理器编程时用的是高速率刺 激,而EARB用的是较低刺激率.Davids等研究发现即 使EABR测试和行为听阈测试时使用相同刺激速率,其闽 值相关性也无提高. 2.4预测和评估术后效果Abbas等I】认为EABR振 幅,阈值,强度一延迟函数与言语感知能力之间无明显的相 关性,但其后的研究发现EABR可能与言语识别能力有关. Gallego等l2发现言语识别率与EABR波V潜伏期,II—V 波问期和IH,V波间期存在相关性,进一步运用多元回归 分析发现Ill,V波间期对言语识别率影响最大.Kim等” 发现EABR阈值较低的患者术后具有较好的言语能力,波 V振幅较高和潜伏期较短的患者具有较好的言语能力.由 于言语处理是一个复杂的生理过程,更多涉及高级听觉系统 功能,因此,EABR可以在人工耳蜗术前预测术后言语识别 能力,但不能作为唯一的评估手段. 2.5评估人工耳蜗硬件状态EABR可以用来协助判断人 工耳蜗系统工作异常的原因.例如,当患者使用人工耳蜗后 听力下降时,多先行常规检查和处理,如重新编程,更换线 圈,麦克风和言语处理器等,并测试每个电极电压以判断电 极是否损坏,如果以上原闵都已排除,则应行EABR检查, 以判断是否由于听神经的生理改变引起人j一耳蜗植入者的 听力下降. 综上所述,EABR测试具有重要的临床应用价值,特别 是对于人工耳蜗植入术前病例的筛选具有重要意义.对有 颞骨畸形,不能确认术前听阀,常规听力学检查最大声刺激 仍无反应,听神经病等患者在人工耳蜗植入术前应了解其听 觉传导通路功能的完整性,测试项目应包括EABR.但由于 这种测试技术还有许多待完善之处,如何简化测试技术,使 术前EABR检测更为准确,提高EABR阈值与行为阈值的 相关性等,都是今后应当关注和进一步研究的内容. 3参考文献 1SimmonsI,SmithFB,Estimatingeightnervesurvivalbydec— tricalstimulation[J].AnnOtolRhinolLaryngol,1983.92: 19. 2HallRD.Estimationofsurvivingspiralganglioncellsinthe deafratusingtheelectricallyevokedauditoryhrainstemre— sponse[J].HearRes,l990,49:155. 3KuboT,YamamotoK,1wakiY,eta1.Significanceofauditory evokedresponses(EABRandP300)incochlearimplantsub— jects[J].ActaOtolaryngol,2001,121:257. 4程靖宁,曹克利,魏朝刚,等.人工耳蜗植入术中EABR监测的 应用[J].中国听力语言康复科学杂志,2008,1:18. 5GallegoS,FrachetB,MicheylC,eta1.Cochlearimplantper— formaneeandelectrically——evokedauditorybrain——stemre—- sponsecharacteristics[J].EIectr(】encephal0grClinNeurophy- siol,l998,1O8:521. 6TruyE,GallegoS,ChanalJM,eta1.Correlationbetweene— lectricalauditorybrainstemresponseandperceptualthresholds inDigisoniccochlearimplantusers[J].Laryngoseope,1998, 108:554. 7FirsztJB,ChambersRD,KrausN,eta1.Neur0physiologyof cochlearimplantusersI:effectsofstimuluscurrentleveland electrodesiteontheelectricalABR,MLR.andN1一P2re— sponse[J].EarHear,2002,23:502. 8GordonKA,PapsinBC,HarrisonRV.Anevokedpotential studyofthedevelopmentaltimecourseoftheauditorynerve andbrainsteminchildrenusingcochlearimplants[J].Audiol Neurootol,2006,11:7. 9GordonKA,PappsinBC,HarrisonRV,etal,Auditory brainstemactivityanddevelopmentevokedbyapicalbasalco— chlearimplantelectrodestimulationinchildren[J].Clinical Neurophysi010gy,2007,118:1671. ‘10KilenyPR,ZwolanTA.Pre—perioperative,transtympainc electricallyevokedauditorybrainstemresponseinchildren [J].IntJAudiol,2004,43:S16. 11GibsonWPR,SanliH.Auditoryneuropathy:anupdate[J]. EarHear,2007,2:102S. 12程靖宁,曹克利,魏朝刚,等.术中经蜗窗龛电刺激记录听性 脑干反应方法的建立及初步应用EJ].中华耳鼻咽喉头颈外科 杂志,2008,43:653. 13NikolopoulosFP,MassonSM,O’DonoghueGM.eta1.In— tegrityoftheauditorypathwayinyoungchildrenwithcon- genitalandpostmeningiticdeafness[J].AnnOtolRhinolLa— ryngol,1999.108:327. 14NikolopoulosTP,MasonSM,GibbinKP,eta1.Theprog— nosticvalueofpromontoryelectricauditorybrainstemre— sponseinpediatriccochlearimplantation[J].EarHear,2000, 21.236 听力学及言语疾病杂志2010年第18卷第2期195 听觉惊跳反射前刺激抑制与听觉系统损失的研究 余新综述王坚殷善开审校 【中图分类号】R339.16【文献标识码】A【文章编号】1006—7299(2010)O2—0195—05 听觉惊跳反射前刺激抑制(prepulesinhibitionofacous— ticstartleresponse.PPI)是一种准确,有效评价动物听觉系 统处理简单或复杂信号的方法.与手术比较,PPI法具有无 创,简单,省时(可同时测试多个动物)的优点.PPI可用于 研究各种病因如高频听力损失,老年性聋,耳呜等情况下听 觉信号处理的改变,也可以应用于很小的动物,如生后l4天 的大鼠,因此可用于研究动物听觉系统的发育.本文将对 PPI试验的背景,应用及研究进展进行综述. 1惊跳反射(startleresponse)与听觉惊跳反射(acoustic startleresponse,ASR) 惊跳反射是指动物对突然出现的强烈刺激(包括噪声, 闪光,触碰等)产生的防御性行为反射,现为突然的面部, 颈部和肢体骨骼肌的运动.对实验动物可通过定量稳定计 (stabilimeter)测量惊跳反射,对人体可用电位计(potential meter)测量眼睑运动的电位来量化惊跳反射.惊跳反射需 要感觉和运动系统的协调与配合.由于可以客观的记录,惊 跳反射长期用来研究相关的神经通路和功能活动,感觉和运 动整合.声诱发的惊跳反射称为听觉惊跳反射(ASR),可用 来观察听觉功能以及听觉与其他中枢的相互关系. 1}二海交通大学附属第六人民医院耳鼻咽喉科上海交通大学(医 学院)耳鼻咽喉科研究所上海市听力测试中心(上海200233); 2加拿大达尔豪斯大学人类交流障碍学院 通讯作者:殷善开(Email:yinshankai@china.corn) ?综述- ASR的神经通路相对简单:声刺激毛细胞,经过听神经 和耳蜗腹核或耳蜗被盖核u],传到网状脊髓束最前部的尾侧 桥脑网状核(caudalpontinereticularnucleus,PnC),最后到 脊髓运动神经元,引起支配区域相应伸肌和曲肌的运动.因 此,ASR反射环路至少涉及三个神经元.在啮齿类动物肌 电图中,ASR最少有5ms的潜伏期,这也支持存在ASR反 射环路.PnC神经元是惊跳反射环路的重要组成部分,目前 常应用听觉刺激来检测惊跳反射行为与PnC的关系. 惊跳反射的强度大小和潜伏期受众多因素的影响,如刺 激强度和刺激间期,前刺激环境因素(背景噪声,光线,前刺 激,温度)和药物等.因此根据不同的目的,可多种实验 ,从而简单,有效地评估听觉系统的变化. Parham等【.研究了小鼠的ASR与年龄和听力损失的 关系,发现ASR在发育期呈增加趋势,随年龄增大到中年后 下降,并且听力损失可加速这一过程.人类年龄与ASR的 关系同样明显,Ornitz报道,至少在8岁前ASR呈增长趋 势;与年轻人(平均22岁)相比较老年人(平均69岁)ASR 要小.虽然ASR与骨骼肌运动力量有关,即年龄增大骨 骼肌力量下降,ASR也下降,但是Krauter等通过经皮刺 激惊跳反射发现单独的年龄因素对惊跳反射的影响比声刺 激的影响要小的多,从而认为听功能改变是导致ASR下降 更为重要的因素. 2惊跳反射前抑制(prepulseinhibition,PPI)